Пленочные конденсаторы — неотъемлемая часть пассивной элементной базы любого электронного устройства, они являются одним из лучших решений при наличии высокочастотных импульсных токов. Область их применения по истине обширна.
Особенности плёночных конденсаторов:
- способность к самовосстановлению;
- высокая тепловая стабильность;
- высокая стабильность ключевых электрических параметров при изменении приложенного напряжения;
- низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и высокая нагрузочная способность по переменному току (за счет чего уменьшается самонагрев во время работы);
- механические и электрические параметры конденсаторов серий MKT и MKP удовлетворяют требованиям отраслевых стандартов IEC 60384-2, IEC 60384-16 и IEC 60384-14.
Области применения пленочных конденсаторов Epcos и рекомендации по их выбору:
-
ЭМС-фильтрыВ ЭМС-фильтрах конденсаторы должны иметь сертификаты класса X2 и Y2, соответствующие международным стандартам.
Требованиям сертификата Y2 удовлетворяют конденсаторы серий B32021...B32026, со значением ёмкости до 1 мкФ и расстоянием между выводами 37,5 мм. Компактные высокопроизводительные конденсаторы серий B32921…B32928 соответствуют требованиям X2, их ёмкость доходит до 45 мкФ.
В случаях, когда требуется более высокое максимально допустимое напряжение или усиленная изоляция, следует использовать серии B32911…B32916 (X1) или B81123 (Y1).
В 2018 году компания TDK представила новую серию помехоподавляющих конденсаторов класса Y2. В отличие от уже выпускаемых компонентов, рассчитанных на номинальное напряжение 300 В переменного тока, новые конденсаторы характеризуются допустимым Uном. =350 В (AC). Значения емкости конденсаторов новой серии B3203* варьируются от 4.7 нФ до 1.2 мкФ. Даже в жестких условиях эксплуатации емкость таких конденсаторов остается стабильной. Компоненты соответствуют стандарту качества IEC 60384-14:2013/AMD1:2016 и классифицированы в соответствии с «III классом надежности при эксплуатации в условиях высокой влажности (тест B)». Высокая устойчивость к различным окружающим факторам подтверждается температурными испытаниями с изменением параметров влажности, в частности, при 85°C, относительной влажности 85% и рабочем напряжении 350 В (АС), при котором может произойти падение емкости на величину, не превышающую 10 процентов от исходного значения. Максимальная рабочая температура составляет 110 °C.
Применение данных компонентов одобрено в соответствии со стандартами UL и EN. Конденсаторы имеют сертификат AEC-Q200. В зависимости от величины емкости доступно техническое исполнение с расстоянием между выводами 15 мм (B32032 *), 22,5 мм (B32033 *), 27,5 мм (B32034 *) или 37,5 мм (B32036 *). Материал корпуса и изоляция из эпоксидной смолы соответствуют требованиям стандарта UL94 V-0.
Области применения:- Снижение уровня помех в фильтрах, рассчитанных на работу в жестких условиях эксплуатации, в которых требуется более высокие номинальные напряжения, в частности, в фотогальванических инверторах или автомобильных приложениях.
-
Цепи постоянного токаВ устройствах постоянного тока конденсаторы используются для стабилизации постоянного напряжения на выходе AC/DC-преобразователей, предотвращая падение напряжения при больших бросках тока в нагрузке.
Во многих случаях плёночные конденсаторы подключаются параллельно алюминиевым электролитическим конденсаторам, так как благодаря их более высокой нагрузочной способности по току и более низкой паразитной индуктивности они обеспечивают работу фильтров постоянного тока на более высоких частотах.
Конденсаторы MKP предназначены для работы в широком диапазоне рабочих напряжений (серии B32774…B32778 — с большой удельной ёмкостью, серии B32674…B32678 — большой мощности).
Эти серии охватывают диапазон ёмкостей до 200 мкФ и имеют расстояние между выводами 27,5…52,5 мм. Они могут выдерживать непрерывное рабочее напряжение от 450 до 1300 В (DC). Максимальная рабочая температура достигает +105°C.
При более низких напряжениях (до 630 В (DC)) или при более высоких температурах (до +125°C) применяются MKT-конденсаторы (серии B32520…B32529) ёмкостью до 220 мкФ большей по сравнению с MKP-конденсаторами.
В 2018 году компания TDK расширила линейку пленочных конденсаторов (EPCOS) для применения в цепях постоянного тока. В настоящее время обновленная серия B3277*H может применяться в жестких условиях эксплуатации. Устойчивость к воздействию различных факторов окружающей среды была подтверждена испытаниями при температуре 60 °С , относительной влажности 95% и номинальном напряжении в течение 1000 часов. Также имеется ряд компонентов, которые были протестированы при температуре, соответствующей 85 °С и относительной влажности 85% и номинальном напряжении также в течение 1000 часов.
Конденсаторы имеют емкость от 1.5 мкФ до 120 мкФи предназначены для работы при номинальном напряжении от 450 В до 1000 В (DC). Все компоненты соответствуют требованиям директивы RoHS. Максимальная рабочая температура составляет 105 °С. В зависимости от значений напряжения и емкости расстояние между выводами может соответствовать 27.5 мм, 37.5 мм или 52.5 мм. Компоненты последнего размерного ряда выпускаются в 4-х выводном исполнении. При номинальном напряжении и рабочей температуре 85 °C срок службы конденсаторов, имеющих способность самовосстановления, составляет 50 000 часов.
Компоненты находят широкое применение в схемах преобразователей постоянного тока, а также источниках питания промышленного назначения. Конденсаторы, соответствующие стандарту AEC-Q200, также доступны для заказа.
Особенности и преимущества:- Подходят для жестких условий эксплуатации
- Широкий диапазон номинального напряжения от 450 В до 1100 В
-
Коррекция коэффициента мощности (ККМ)Задача ККМ-модулей — повышать постоянное напряжение после выпрямителей и компенсировать реактивную составляющую мощности, генерируемой в ИИП. Используемые в них конденсаторы должны выдерживать как непрерывное постоянное напряжение, так и наложенное на него импульсное напряжение высокой частоты. Этот факт необходимо принимать во внимание при подборе конденсаторов для ККМ, чтобы не допустить их перегрузки во время работы.
С этой целью, в дополнение к MKT-конденсаторам общего назначения (серии B32520…B32529) и их модификации с эпоксидным покрытием (серии B32591…B32594), были разработаны полипропиленовые конденсаторы (серии B32671Z…B32673Z), удовлетворяющие требованиям ККМ-модулей. Они идеально подходят для работы в цепях с высокими гармониками. Благодаря высокой максимальной рабочей температуре +110°C, конденсаторы данной серии способны выдерживать самые интенсивные режимы работы в любых ИИП.
Новая MKP-серия B32611P4…B32613P4 (450 В (DC), до 2,2 мкФ, порошковое эпоксидное покрытие) с компактными размерами, большими импульсными токами и уменьшенным уровнем акустического шума была разработана специально для применения в импульсных источниках питания (ИИП). Также выпускается корпусной вариант этой серии (B32671P4…B32673P4).
Если требуются более высокие значения ёмкости или рабочего напряжения, то следует использовать серии B32774…B32778 с большой удельной ёмкостью или серии B32674…B32678 с большой мощностью.
-
DC/DC-преобразователиВ DC/DC-преобразователях ток, текущий через конденсатор, имеет разную величину в зависимости от топологии преобразователя. Необходимое отношение тока к частоте для конденсаторов в понижающих/повышающих преобразователях ниже, чем в обратноходовых или резонансных.
Если требования по току и частоте не очень критичны, можно использовать MKT-конденсаторы B32529…B32526 с напряжением до 630 В (DC) или MKP-конденсаторы B32774…B32778 для более высоких напряжений (до 1300 В (DC)) и с более высокой нагрузочной способностью по току, оба эти типа имеют высокую удельную ёмкость.
Конденсаторы двух других серий большой мощности B32671Z…B32673Z (до 2,2 мкФ) и B32674…B32678 (до 60 мкФ) выдерживают более высокие токи на заданной частоте.
При очень больших значениях тока и наличии больших импульсов необходимо применять снабберные или резонансные конденсаторы, которые описаны ниже.
-
Снабберные/резонансные схемыСнабберные конденсаторы подключаются параллельно полупроводниковым приборам для ослабления больших бросков напряжения, возникающих при их переключении на высокой частоте. Снабберные конденсаторы используются в таких устройствах, как DC/DC-преобразователи, ККМ-модули и инверторы.
Резонансные конденсаторы должны выдерживать непрерывное (обычно синусоидальное) напряжение переменного тока высокой частоты и обладать определенной устойчивостью к перенапряжениям.
Устойчивость к нагреву и большим импульсам являются ключевыми параметрами для снабберных и резонансных конденсаторов, на которые следует обращать особое внимание при разработке устройств. Для снабберных и резонансных схем лучше всего подойдут MKP-конденсаторы серии B32651…B32656: они характеризуются большим током (rms), очень хорошей способностью к самовосстановлению и разнообразием типов выводов (для монтажа в отверстия и плоские выводы для винтового крепления в IGBT-модулях). Можно использовать конденсаторы серии B32671L…B32672L, имеющие большое максимально допустимое переменное напряжение.
Если требуется более высокая устойчивость к импульсному напряжению, то подойдут конденсаторы серий B32632… B32634 и B32686S, которые выдерживают скорость нарастания напряжения до 20 000 В/мкс, очень высокий ток (rms) и частоту выше 100 кГц.
На сегодняшний день компания выпускает 17 вариантов исполнения выводов снабберных конденсаторов. Все компоненты рассчитаны на работу при температурах до 110°С.
Для областей применения, где ключевым требованием является устойчивость к высоким пропускным токам, компания Epcos в 2015 году представила серию пленочных конденсаторов с двухсторонней металлизацией MMKP B32641/ B32642. Компоненты могут использоваться в электронных балластах, резонансных схемах, высокочастотных установках с большими токами,источниках питания и др.
В 2015 компания TDK (Epcos) представила новую онлайн программу для подбора снабберных конденсаторов, позволяющую значительно упростить процесс поиска компонентов, применяемых для защиты IGBT-модулей от скачков напряжения. Используя такой инструмент при выборе подходящих пленочных конденсаторов, разработчику достаточно ввести только кодовое обозначение IGBT в окне поиска. Интегрированная База данных программы рассчитана на изделия более 100 ведущих производителей IGBT-модулей. Поиск также может осуществляться по ключевым параметрам (напряжению, емкости, исполнение выводов). Онлайн программой можно воспользоваться на сайте TDK (Epcos).
-
Фильтрация выходного переменного напряженияОсновное назначение выходных фильтров — защитить подключенную нагрузку от ВЧ составляющих, возникающих в преобразователе, и от бросков тока, вызванных выбросами напряжения. Для этих целей рекомендуются конденсаторы серии B32794…B32798, имеющие значения ёмкости до 75 мкФ и номинальное напряжение до 400 В (AC).
Более высокую устойчивость к импульсному напряжению обеспечивает серия B32651…B32656, у которой значение dV/dt достигает 8000 В/мкс и которая демонстрирует хорошие параметры по самонагреву на высоких частотах.
В 2018 году компания TDK расширила линейку конденсаторов TDK (EPCOS), предназначенных для фильтрации выходного переменного напряжения. Диапазон напряжения новой серии B32754*...B32758* соответствует 250 В (AC )...400 В (AC). Величина емкости варьируется от 1 мкФ до 70 мкФ. Компоненты соответствуют стандарту IEC 61071: 2007 и характеризуются высокой надежностью даже в условиях высокой влажности. Эти данные подтверждаются результатами испытаний при 60°C, относительной влажности 95% и воздействии номинального напряжения в течение 1344 часов (56 дней) в соответствии с IEC 60384 14:2013/AMD1:2016 (III класс надежности тест A). Конденсаторы предназначены для эксплуатации при максимальной рабочей температуре 105°C. Материал корпуса из эпоксидной смолы соответствует требованиям стандарта UL94 V-0. В зависимости от емкости и номинального напряжения расстояние между выводами соответствует 27.5 мм, 37.5 мм или 52.5 мм.
Благодаря высокой прочности такие конденсаторы подходят для использования в промышленной электронике. В частности, к областям применения можно отнести: выходную фильтрацию для источников питания, преобразователи частоты для приводов и возобновляемых источников энергии, а также системы ИБП.
Основные преимущества:- Расширенный диапазон рабочего напряжения до 400В (AC)
- Широкий диапазон емкости от 1 мкФ до 70 мкФ
- Успешное проведение испытаний при при 60°C, относительной влажности 95% и номинальном напряжении в течение 1344 часов
-
Фильтрация в выходных выпрямителяхВыходные выпрямители в основном являются однополупериодными. Они преобразуют переменное напряжение, частота которого равна частоте переключений преобразователя, в постоянное. Положительный полупериод выпрямленного напряжения далее используется для формирования напряжения для сварки. Подавление высокочастотных составляющих обеспечивается конденсатором, подключаемым к выходу выпрямителя.
Для этих целей компания EPCOS предлагает мощные конденсаторы серии B32674…B32678 и новой серии B32794…B32798 с большим диапазоном номинальных напряжений (250…400 В (AC) или 630…1050 В (DC)) и ёмкостью до 75 мкФ.
Альтернативная серия B32651…B32656 обладает более высокой нагрузочной способностью по току в пересчёте на 1 мкФ и имеет значения ёмкости до 8,2 мкФ, расстояние между выводами 37,5 мм и номинальное напряжение до 2000 В (DC).
Также конденсаторы этой серии обладают такими важными для данного применения параметрами, как большая скорость нарастания напряжения dV/dt (до 8000 В/мкс) и очень низкий самонагрев на высокой частоте.
-
Емкостные источники питания (делители напряжения)В ёмкостных делителях напряжения конденсаторы включаются последовательно и от них требуется очень высокая стабильность ёмкости при колебаниях температуры и влажности.
В этих условиях обычные миниатюрные плёночные конденсаторы класса X2 (например серии B3292*C/D) не подходят.
Поэтому была разработана новая серия плёночных MKT‑конденсаторов переменного тока B32931…B32936, способная работать в жёстких условиях эксплуатации, характерных для счётчиков электроэнергии.
Конденсаторы данной серии имеют большую долговечность и очень низкий уход ёмкости. Даже после 1000 часов испытаний при +85°C, 85% отн. вл. и 240 В (AC) максимальный уход ёмкости составляет менее 10%. Серия B32931…B32936 охватывает диапазон ёмкостей от 0,047 до 10 мкФ и имеет номинальное напряжение 305 В (AC). Максимальная рабочая температура этих конденсаторов составляет +105°C. В дополнение, конденсаторы ёмкостью до 2,2 мкФ включительно имеют сертификат соответствия как конденсаторы класса X2.
Таким образом, конденсаторы указанной серии полностью отвечают современным требованиям рынка и имеют следующие преимущества:
• могут работать при высокой влажности окружающей
среды;
• сохраняют высокую стабильность ёмкости при жёстких
режимах эксплуатации;
• не требуют увеличения размеров компонентов
в устройствах;
• имеют значительно меньшие габариты по сравнению
с другими решениями при той же надёжности;
• удовлетворяют требованиям основного стандарта для
конденсаторов IEC/UL 60384-14 (до 2,2 мкФ).
| Серия | Технические параметры | Особенности | Тип | |
|---|---|---|---|---|
| X2 |
|
Vrms: CR: |
Класс X2 (2500 В) для подавления помех и ЭМС
|
|
| X1 |  |
Vrms: CR: |
Класс X1 (4000 В) для подавления помех и ЭМС Сертифицированы на Для параллельного Расстояние между выводами 10...37,5 мм |
B32911... B32916 |
| Y2 |  |
Vrms: CR: |
Класс Y2 (5000 В) для подавления помех и ЭМС Сертифицированы на соответствие международным стандартам Для подключения между фазой и землей Расстояние между выводами 10...37,5 мм |
B32021... B32026 |
|
Vrms: CR: |
Новая серия B32032, B32033, B32034, B32036 | |||
| Y1 |  |
Vrms: CR: |
Класс Y1 (8000 В) для подавления помех и ЭМС Сертифицированы на соответствие международным стандартам Для подключения между фазой и землей Расстояние между выводами 15...22,5 мм |
B81123 |
| MKT для больших нагрузок по току |
 |
Vrms: CR: |
+85°C/85% отн. влажн./1000 ч. /240 В (AC) Класс безопасности X2 для UL/IEC (C≤2,2 мкФ) Высокая стабильность емкости |
B32932... B32936 |
| MKP для фильтрации по переменному току |
 |
Vrms: CR: |
Рабочая температура Фильтрация переменного напряжения на выходе Оптимизированные характеристики по переменному напряжению при компактных размерах Высокая нагрузочная способность по импульсному току |
B32794... B32798 |
| MKP для фильтрации по переменному току |
 |
Vrms: CR: |
Рабочая температура Фильтрация переменного напряжения на выходе Высокая надежность в ходе эксплуатации |
Новая серия B32754... B32758 |
| MKP для цепей постоянного тока и фильтрации по постоянному току |  |
Vrms: CR: |
Большая удельная емкость, компактные Рабочая температура Срок службы 100 000 ч при 1∙VR,+70°C 4 вывода для высокой механической прочности 2- и 4-выводное исполнение Расстояние между выводами 27,5...52,5 мм |
B32774... B32778 |
|
Vrms: CR: |
Подходят для жестких условий эксплуатации Рабочая температура Срок службы 50 000 ч при 1∙VR,+85°C 4 вывода для высокой механической прочности 2- и 4-выводное исполнение Расстояние между выводами 27,5...52,5 мм |
B32774H... B32778H Новая Серия |
|
 |
Vrms: CR: |
Большая мощность: более высокая нагрузочная способность по току, чем у B3277x Рабочая температура Срок службы 100 000 ч при 1∙VR,+70°C 4 вывода для высокой механической прочности 2- и 4-выводное исполнение Расстояние между выводами 27,5...52,5 мм |
B32674... B32678 |
|
| MKT для цепей постоянного тока и фильтрации по постоянному току |  |
Vrms: CR: |
Для низковольтных цепей постоянного тока Рабочая температура до +125°C Срок службы 200 000 ч при 1∙VR,+70°C |
B32520... B32529 |
| MKP общего назначения |  |
Vrms: CR: |
Для снабберных, Рабочая температура Работают в цепях Большая скорость нарастания напряжения Расстояние между выводами 10…37,5 мм |
|
| MKP для ККМ (коррекции коэфф. мощности) |  |
Vrms: CR: |
Рабочая температура Специальная разработка для ККМ-модулей Расстояние между выводами 10…22,5 мм |
B32671Z... B32673Z |
 |
Vrms: CR: |
Рабочая температура Специальная разработка для ККМ-модулей на 450 В (DC) |
B32611P4... B32671P4... |
|
| MFP |  |
Vrms: CR: |
Для снабберных и резонансных схем Большие значения Рабочая температура Расстояние между выводами 15…37,5 мм |
B32632... B32634 с эпоксидным покрытием |
 |
B32686A корпусные | |||
| MKP снабберные |  |
Vrms: CR: |
Для снабберных и резонансных схем Плоские выводы для монтажа непосредственно на IGBT Рабочая температура Срок службы 200 000 ч при номинальном напряжении |
B32656S |
| MFP снабберные |  |
Vrms: CR: |
Для снабберных и Большие значения Плоские выводы для монтажа непосредственно на IGBT Рабочая температура Срок службы 200 000 ч |
B32686S |
Структура кода заказа
Пленочные конденсаторы , как и другие электронные компоненты Epcos, идентифицированы уникальным типономиналом, который идентичен коду заказа. Типономинал состоит из 15 символов и включает три группы данных. Каждая группа начинается с символа, за которым следуют цифры. На рисунке подробно рассмотрена структура кода компании Epcos для пленочных конденсаторов. Все компоненты поставляются в соответствии с указанными типономиналами. Последние три цифры кода могут использоваться для обозначения типов выводов и корпуса, а также особенностей упаковки. Подробнее
